化石研究也涉及倫理問題，如重要化石的歸屬權(quán)、商業(yè)化采集與科學(xué)保護的平衡等。國際古生物學(xué)界倡導(dǎo)負責任的采集實踐，強調(diào)化石的科學(xué)價值。近年來，數(shù)字化石庫和3D打印技術(shù)為化石共享提供了新途徑，既保護原始標本又促進科學(xué)研究。

歷史上一些關(guān)鍵化石發(fā)現(xiàn)改變了我們對生命歷史的認知。始祖鳥化石作為早的鳥類之一，展示了羽毛和爬行類特征的結(jié)合，是進化論的經(jīng)典證據(jù)。提塔利克魚化石則記錄了魚類向四足動物過渡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有類似手腕的結(jié)構(gòu)和簡單的肺。在中國發(fā)現(xiàn)的中華龍鳥等帶羽毛恐龍化石，填補了恐龍與鳥類之間的演化空白。

澄江生物群和布爾吉斯頁巖等特異埋藏化石庫保存了大量軟軀體生物，揭示了寒武紀生命大爆發(fā)的壯觀景象。露西化石作為早期人類祖先的代表，為人類起源研究提供了重要線索。這些里程碑式的發(fā)現(xiàn)不僅解決了重大科學(xué)問題，也常常引發(fā)公眾對古生物學(xué)的廣泛關(guān)注。

化石也是重建古環(huán)境的鑰匙。通過分析化石組合和個體特征，科學(xué)家能推斷古代溫度、鹽度、水深等環(huán)境參數(shù)。例如，珊瑚化石的分布指示古氣候帶，植物葉片形態(tài)反映古降水模式。在資源勘探領(lǐng)域，某些微體化石是指示油氣儲層的良好標志。此外，化石在科學(xué)教育、博物館展示和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著重要作用，激發(fā)公眾對自然歷史的興趣。

根據(jù)生物分類和保存特征，化石可分為多個主要類型。微體化石包括有孔蟲、放射蟲、硅藻等微小生物的遺骸，雖然個體微小但數(shù)量，對確定地層年代特別有用。植物化石從早期的藻類到高等植物的葉片、花粉和木材都有保存，其中硅化木是樹干被二氧化硅置換形成的精美化石。無脊椎動物化石為豐富，包括三葉蟲、菊石、腕足類等已滅絕類群，它們的外殼容易保存為化石。

化石的科學(xué)定義是指保存在地殼巖石中的古代生物遺骸、遺跡或生命活動的其他證據(jù)。根據(jù)保存形式，化石可分為實體化石（生物體本身的全部或部分保存）、模鑄化石（生物體在沉積物中留下的印模或鑄型）、遺跡化石（生物活動留下的痕跡如足跡、洞穴等）和化學(xué)化石（生物體分解后留下的有機分子）。